微波真空低溫干燥技術(shù)簡介
微波真空干燥設(shè)備是微波能技術(shù)與真空技術(shù)相結(jié)合的一種新型微波能應(yīng)用設(shè)備,安兼?zhèn)淞宋⒉罢婵崭稍锏囊幌盗袃?yōu)點(diǎn),克服了常規(guī)真空干燥周期長、效率低的缺點(diǎn),在一般物料干燥過程中,具有干燥產(chǎn)量高、質(zhì)量好,加工成本低等優(yōu)點(diǎn),微波真空干燥設(shè)備是一項(xiàng)集電子學(xué)、真空學(xué)、機(jī)械學(xué)、熱力學(xué)、程控學(xué)等多學(xué)科為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品,是干燥過程中物質(zhì)的物理變化、內(nèi)外熱質(zhì)交換以及真空條件下水分遷移過程的深入研究基礎(chǔ)上,發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)、新工藝。微波真空干燥設(shè)備由微波發(fā)生器,真空干燥腔、物料旋轉(zhuǎn)盤、真空系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)組成。
工業(yè)生產(chǎn)中,有許多物品是不能在高溫條件下進(jìn)行干燥處理,如一些藥品、化學(xué)制品、營養(yǎng)食品以及人參、鹿茸等高檔中草藥材,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,其干燥處理必須在低于100℃或室溫的條件下進(jìn)行,眾所周知?dú)鈮航档?,水的沸點(diǎn)也降低,如在一個大氣壓(101.3kpa)下,水的沸 100℃,而在0.073大氣壓(7.37kpa)下,水的沸點(diǎn)是40℃。在真空條件下,加熱物體可使物體內(nèi)部水分在無溫升狀態(tài)下蒸發(fā)。由于真空條件下空氣對流傳熱難以進(jìn)行,只有依靠熱傳導(dǎo)的方式給物料提供熱能。常規(guī)真空干燥方法熱的傳導(dǎo)速度很緩慢,效率低,并且溫度控制難度大,被加熱物料還會產(chǎn)生內(nèi)外溫差。微波加熱是一種輻射加熱,微波與物料直接發(fā)生作用,使其里外同時被加熱,無須通過對流或傳導(dǎo)來傳遞熱量,所以加熱速度快,干燥效率高,干燥質(zhì)量高。
國外發(fā)達(dá)國家如美國、法國、日本八十年代開始進(jìn)行工業(yè)化微波真空干燥設(shè)備開發(fā)。并在實(shí)際應(yīng)用中取得良好的效果。美國加州大學(xué)與某公司合作,用微波真空干燥設(shè)備加工無籽葡萄干,將傳統(tǒng)工藝65℃、24小時熱風(fēng)烘干變?yōu)?span lang="EN-US">50℃、5小時微波真空干燥,產(chǎn)品質(zhì)量大大提高。法國國際微波公司制造的微波真空干燥機(jī)(2450MHz、48KW)加工速溶桔粉,產(chǎn)品不僅保持原有色、香、味,其維素的保留遠(yuǎn)高于噴霧干燥。
八十年代后期國內(nèi)開始研發(fā)微波真空干燥設(shè)備,通過多年的努力,到2000年前后,成功的解決了低氣壓微波場起弧放電,鋪料層之間加熱溫差,微波場內(nèi)非接觸測溫等多項(xiàng)難題,從實(shí)驗(yàn)階段跨入工業(yè)化生產(chǎn)階段。為食品工程、制藥工程、生物工程、化工工程、材料工程以及農(nóng)副產(chǎn)品深加工提供了一種新型、高效的干燥設(shè)備。微波真空干燥的特點(diǎn):
1、高效:常規(guī)的真空干燥設(shè)備中,(假定真空壓力為7.37kpa,物料脫水溫度為
2、加熱均勻:由于微波加熱是物料里外同時加熱,物料的里外溫差很小,不會產(chǎn)生常規(guī)加熱中出現(xiàn)的里外加熱不一致的狀況,而使干燥質(zhì)量大提高。
3、易控:便于連續(xù)生產(chǎn)及實(shí)現(xiàn)自動化,由于微波功率可快速調(diào)整及無慣性的特點(diǎn),易于即時控制,便于工藝參數(shù)的調(diào)整和確定。
4、設(shè)備體積小,安裝維修方便。
5、產(chǎn)品質(zhì)量好:與常規(guī)方法相比,所加工的產(chǎn)品質(zhì)量有較大幅度的提高。
6、此外微波設(shè)備具有消毒、殺菌之功效,產(chǎn)品安全衛(wèi)生。保質(zhì)期可延長。
從以上介紹的特點(diǎn)中,節(jié)能、降耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量、安全衛(wèi)生、設(shè)備投資成本低等諸方面即可看出其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的顯著。在脫水蔬菜加工中,對各種干燥設(shè)備的工藝性能、經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)品質(zhì)量等比較結(jié)果如表一:
各種干燥設(shè)備在脫水蔬菜加工的工藝性能、經(jīng)濟(jì)效益、產(chǎn)品質(zhì)量比較
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項(xiàng) 目 |
微波真空設(shè)備 |
冷凍干燥設(shè)備 |
熱風(fēng)干燥設(shè)備 |
成 品 品 質(zhì) |
維生素等營養(yǎng)成分保存率 |
90% |
95% |
熱風(fēng)解、無保存 |
風(fēng)味色觀 |
基本保存 |
基本保存 |
大幅度變化 |
|
復(fù)水性 |
3分鐘恢復(fù) |
3分鐘恢復(fù) |
15分鐘以上 |
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咀嚼 |
完好 |
差 |
一般 |
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設(shè) 備 特 征 |
設(shè)備成本 |
適中 |
昂貴 |
便宜 |
運(yùn)行成本 |
2 ~ 3元/kg |
20元/kg |
1 ~ 1.5元/kg |
|
干燥時間 |
3 ~ 4小時 |
20小時 |
5 ~ 6 |
|
占地面積 |
小 |
中 |
大 |
|
其他 |
殺菌作用 |
有 |
無 |
無 |
表二:微波真空設(shè)備與常規(guī)真空設(shè)備干燥效率比較
型 號 |
功 耗 |
每小時去水量 |
效率(kg/kw.h) |
微波真空設(shè)備 |
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1.2 |
真空設(shè)備 |
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0.4 |
經(jīng)比較微波真空干燥設(shè)備的效率為常規(guī)真空干燥設(shè)備的3倍,可見微波真空干燥是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益顯著、推廣價值極高的高新技術(shù)。目前我公司新型工業(yè)化微波真空干燥設(shè)備已通過國家有關(guān)單位的鑒定,從2KW~100KW微波真空干燥設(shè)備已形成系列產(chǎn)品。這將為我國國民經(jīng)濟(jì)諸多領(lǐng)域及科研部門提供了一種現(xiàn)代化的高新技術(shù)干燥設(shè)備。
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